發(fā)布日期:2018-06-05
加州大學(xué)舊金山分校的研究人員研發(fā)了一套系統(tǒng),使細胞能夠像胚胎發(fā)育過程一樣、自動發(fā)育為各類復(fù)雜器官
新浪科技訊 北京時間6月5日消息,據(jù)國外媒體報道,一項新研究稱,科學(xué)家發(fā)明了一類新型合成組織,能夠被培育為任何人體部分。
加州大學(xué)舊金山分校的研究人員研發(fā)了一種新型化合物,可模擬DNA使細胞分化為不同組織的指令。利用該方法,科學(xué)家可讓這些細胞自動分化出不同的結(jié)構(gòu)和顏色,正類似于早期胚胎發(fā)育過程。
能夠通過這種程度的控制創(chuàng)造復(fù)雜生理組織,意味著科學(xué)家也許不久便可棄用3D打印、改用這種更加自然的方式培育器官。
如今全世界都面臨器官短缺問題,約11.4萬人只能抱著一線渺茫的希望苦苦等候?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)在器官移植領(lǐng)域取得了巨大飛躍,減少了器官排異幾率,且找到了獲得更多可移植器官的方式。但這還不夠。全球平均每天都有20人因等不到合適的器官而逝世。
先進實驗室如今開始用3D打印技術(shù)解決器官短缺問題,為患者培育個人定制的器官。但目前用這些技術(shù)成功培育出的器官還相當(dāng)有限。
還有越來越多的科學(xué)家采用干細胞培育器官。但截至目前為止,實驗室中僅“憑空”培育出過11個器官,且其中很多只是真實器官的微縮版。
用3D打印制造器官成本低廉,一度令醫(yī)療界十分激動,但該技術(shù)只能生成皮膚、血管這樣的扁平器官或膀胱之類的中空器官。
“人們經(jīng)常談到3D打印器官,但該技術(shù)其實和天然器官的發(fā)育方式截然不同。想象一下,如果要你把一個個細胞仔細安置到位、再用膠水黏上,用這種方法打造出一個人類,那該有多難。”溫德爾·利姆博士(Dr Wendell Lim)表示,“要打印出一個完整的器官、確保它和血管及身體各處聯(lián)結(jié)無誤也同樣困難。”
該研究的共同作者、利姆博士實驗室研究院科勒·羅伊巴爾博士(Dr Kole Roybal)研發(fā)了一種名為SynNotch的技術(shù),讓科學(xué)家們可以對細胞進行編輯,使其能夠相互溝通、協(xié)作,從而發(fā)育為成熟組織,為醫(yī)生們省去培育組織的繁瑣工作,比此前的器官培育技術(shù)進步了許多。
就算器官能長到可用于移植手術(shù)的大小,手術(shù)過程也將面臨重重風(fēng)險。醫(yī)生需要將器官與必要的血管和神經(jīng)相連,確保器官能夠發(fā)揮功能。
“如果我們能在患者體內(nèi)直接培育出新器官,讓它們自己長到合適的位置上,豈不很好?”利姆博士表示。
他研發(fā)的系統(tǒng)也許可以實現(xiàn)這一點。在該團隊開展的實驗中,SynNotch技術(shù)可向胚胎細胞傳輸指令,使其分化為胚胎的三層組織層。這些細胞不僅能遵從指令、立即分化特定形狀和顏色的組織,還能像真正的胚胎一樣,慢慢地自己長大。
“這種能夠自我整合的系統(tǒng)的美妙之處在于,它們可以自動完成,且過程緊湊。你只需向系統(tǒng)中投入一兩個細胞,它們就會開始生長、排列,自己解決各種細節(jié)問題。”利姆指出。
來源:新浪科技